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É. Klein - 3 Exposés Remarquables pour parcourir Toute la MQ ! A ne rater sous aucun prétexte ! Subsidiairement mon avis perso !

Étienne Klein - 3 Exposés Remarquables pour parcourir Toute la Mécanique Quantique ! A ne rater sous aucun prétexte ! Subsidiairement mon avis perso !

Ago.tv, avec son performant format.tv, permet aux auteurs dont je suis, de vous offrir des musts de la Culture, ici Scientifique : un exposé excellent du très pédagogue Étienne Klein

Etienne Klein : Cours n°1 - La naissance de la physique quantique.

Son introduction à l'ensemble de ses 3 cours :

1/

"la Physique Quantique, c'est avant tout un formalisme : cad un ensemble abstrait d'équations & de règles ; et n'est rien d'autre que ça : ce sont des équations ; et si on veut la comprendre, il faut faire des mathématiques ; et on m'a demandé plutot, pour ces 3 cours, d'en parler avec les mains, ce qui est impossible, donc on va faire des choses impossibles pendant 3 cours !"

2/ mathématiques

"on peut se poser la question :

"pourquoi les mathématiques sont efficaces pour la physique ?"

c'est une question très intéressante à laquelle je ne répondrais pas ; je me contenterais seulement de citer seulement une phrase de Laurent Swartz qui était professeur à l'Ecole Polytechnique, en réponse à tous ceux qui lui posaient la question :

pourquoi faut-il faire des mathématiques ?

il disait, il faut faire des mathématiques, car elles servent à la physique qui permet de fabriquer des frigidaires ; les frigidaires ça sert à y mettre des langoustes & les langoutes ça sert aux mathématiciens qui les mangent : ils sont alors dans des bonnes dispositions pour faire des mathématiques qui servent à la physique qui sert à fabriquer des frigidaires, qui servent à y mettre des langoustes, etc, et il continuait comme ça, indéfiniment ! On va se contenter de cette approche pour aujourd'hui et commencer donc à discuter de la genèse de la MQ !

(mon avis perso  :

Etienne Klein -quelles que soient ses qualités de pédagogue par ailleurs- a un coté conteur, cad dire tchatcheur impénitent ! Quand j'enseigne à un public, a priori profane (niveau BAC quand meme sauf pour certains surdoués & assimilés), j'utilise ma méthode des 3 boites + la détermination de la parabole parcourue par un obus dans un espace euclidien de la Physique "classique"

A) Espace Euclidien, celui des expériences et donc des mesures

1ère boite (expérience suggérée) :

Avec un photon

2ième boite (expérience suggérée) :

Avec un électron

3ième boite (expérience de pensée) :

petite bille simulant l'obus avec la masse de l'électron

B) Espace Complexe Vectoriel de Hilbert, celui des CALCULS, cad des Mathématiques apliquées à la MQ

C)La fonction d'onde géniale qui va permettre, en résolvant l'équation de Schrodinger, de calculer les observables constiuant le vecteur d'état*, avec des opérateurs hermitiens de l'algèbre linéaire, chargés de traiter la fonction d'onde, comme par exemple le très important hamiltonien pour l'observable ENERGIE !

Ici c'est assez évident que nous allons nous intéresser aussi à l'observable POSITION, avec son opérateur hermitien concerné ; un pour l'électron, un autre pour le photon

D) Nous allons alors comparer les résultats que donnent ces calculs, à ceux provenant des mesures réalisées dans les 2 BOITES ! Ce faisant nous rencontrons déjà le problème majeur de la MQ, dit de la mesure, qui selon l'interprétation prépondérante, dite de Copenhague, ne peut donner que des résultats probabilistes... qu'il faudra donc traiter par la théorie correspondante de calculs des probabilités ; et comme avec Hilbert, l'espace est complexe (utilisation de nombres imaginaires), c'est le carré de Psi (la fonction d'onde) qui sera utilisée pour ces calculs, car on ne peut comparer que les comparables : les mesures ne pouvant etre que réelles !

A l'ORAL tout ceci est davantage développé...

Ce Cours, suivant le profil des auditeurs, sera répété autant de fois que nécessaire, en plus d'etre filmé évidemment !

*le vecteur d'état, est évidemment, un vecteur de l'Espace Complexe Vectoriel de Hilbert ; il contient toute l'information sur le système constitué ici, soit par l'électron, soit par le photon ! C'est le premier postulat de la MQ !

Les connaisseurs -des escrocs n'en parlons pas- reconnaîtront sans peine que je propose ici, autre chose... un autre niveau ! )

--------------------------------------------

Etienne Klein : Cours n°2 - Le formalisme de la physique quantique.

 

Pourquoi les quanta sont-ils si troublants ?

Introduction :

1/

Planck, Einstein et l'énergie quantifiée

2/

La Lumière est-elle corpusculaire ? alors qu'elle donne lieu à des interférences

Enorme contradiction :

a) la Physique Classique décrit la Lumière comme un phénomène ondulatoire

b) et Einstein avec ses quanta de Lumière vient expliquer que la Lumière a une structure corpusculaire

Au cours précédent, l'introduction du concept de quantum ou quanta de lumière, qui avait été avancé par Max Planck en 1900, a permis de comprendre pourquoi un corps qu'on chauffe ne contient pas une énergie infinie, ce qui était la prédiction faite par la physique classique : on a vu comment cette hypothèse des quantas permet que des modes de fréquence très élevées dns un corps noir

Je vous avais expliqué ensuite comment Einstein avait pris cette idée de Planck très au sérieux ; beaucoup plus que Planck lui-même, il avait en quelque sorte quantifié les échanges d'énergie entre la lumière et la matière, et Einstein dans son article sur l'effet photo-électrique de 1905 ; lui il dit que non seulement les échanges d'énergie sont quantifiés, mais que l'énergie elle-même est quantifiée, cad qu'une lumière monochromatique est-elle-meme structurée en paquets h nu

Einstein dit que si on fait l'hypothèse que la lumière est corpusculaire, alors on ne comprend plus qu'elle puisse donner des interférences

(mon avis perso :

Comme je l'ai indiqué à de multiples reprises pas de Corpuscule proprement dit en MQ ; donc, indiscutablement, gaffe ici à la sémantique, cad qu'il faut savoir de quoi on parle : voir ma méthode des 3 BOITES pour supprimer toute ambiguïté dès le premier exposé )

--------------------------------------------

Etienne Klein : Cours n°3 - L'interprétation de la physique quantique.

Quel est le véritable statut des mathématiques ?

Comment se fait-il que les mathématiques soient efficaces en physique ?

R) la relativité produit un formalisme qui est en rupture avec le sens commun ; mais en meme temps ce formalisme nous permet de comprendre ce qui se passe quand une particule va très vite, ou quand elle entre en collision avec une autre particule,

E=mc2 ce n'est pas intuitif

Le statut ?

Faut-il etre Pythagoricien ?

Faut-il etre Platonicien ?

Faut-il etre Aristotélicien ?

EK Aucune de ces interprétations ne tient la route

L'efficacité en physique des mathématiques n'est pas le fruit du hasard ; les mathématiques produisent des structures invariantes qui nous permettent de prolonger notre vision dans le domaine de l'invisible

Principe de Galilée nous permet de nous repérer dans des domaines où nos sens sont silencieux

Constatant cette efficacité des mathématiques, on peut se poser la Q de savoir leur statut

Pythagoricien ? les mathématiques c'est le monde

Platonicien ? langage intermédiaire entre le monde des idées et le monde empirique

Aristotélicien ? les mathématiques un ensemble de lois, de règles et de concepts qui nous permet de mieux interpréter notre monde

Questions/Réponses en fin de la conférence

Q auditeur (Q à la con, montrant que l’intelligentsia brille par son absence partout en cette fin du KY) :

je comprends que la réalité physique palpable est un produit de l'évolution de notre cerveau ; et pas par autre chose ! Mais alors les mathématiques, pourquoi elles auraient elles, une vérité supérieure, puisqu'elles sont aussi le produit de notre cerveau ?

R : "ça c'est vous qui le dites, hein" ; quel est le véritable statut des mathématiques ? Moi je réinterprète votre question comme :

comment se fait-il que les mathématiques soient aussi performantes en MQ ?

Finalement la Relativité produit un formalisme qui est en rupture avec le sens commun ; mais en meme temps ce formalisme nous permet de savoir ce qui se passe quand une particule va très vite, ou quand 2 particules entrent en collision : mc2 ; mc2, ce n'est pas intuitif !

Les mathématiques prolongent en les démentant nos concepts familiers, de sorte que nous pouvons repérer dans des secteurs macroscopiques, même très grands, où nos sens sont silencieux ! Constatant cette efficacité de mathématiques, on peut se demander :

quel est leur statut ?

(mon avis perso :

En ma qualité de Métaphysicien, ceux qui me lisent un peu -aujourd'hui j'ai 81 ans-, savent, que l'interprétation de la MQ est pour MOI CAPITALE pour l'interprétation de notre monde complexe, notamment sa Cosmogonie non universitaire... mais je serais trop long si j'insistais ici)

Tags : Recherche Prospective et futur Philosophie Culture Science et techno Université Ecole




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9 réactions à cet article    


  • vote
    Mao-Tsé-Toung Mao-Tsé-Toung 5 juillet 00:26

    ’j’utilise ma méthode des 3 boites + la détermination de la parabole parcourue par un obus dans un espace euclidien de la Physique "classique"’

    °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°

    Précisions pour ceux qui ont du mal à comprendre "MA" démarche pédagogique :

    1/

    Préambule :

    c’est un cours d’introduction, oral & filmé, qui se veut, avant tout, participatif d’entrée, avec des participants venus d’horizons divers : le maître interroge, les auditeurs sont invités à participer, évidemment -sans aucune démagogie pas

    question de participer pour participer...

    2/

    exemple

    ’la détermination de la parabole parcourue par un obus dans un espace euclidien de la Physique "classique"  ; dans le plan x,y par exemple

    ’ : exposé rapide qui peut être fait par un participant en rappelant tout simplement ce sujet classique

    3/

    à l’échelle près, les mêmes conditions initiales interviendront pour les 3 BOITES ; relativement facile à imaginer puisque aussi bien le canon à photons, que le canon à électrons existent...

    En ce qui concerne "l’état quantique" des 2 BOITES ainsi que la contrainte de POSITION de l’électron ou du photon dans un plan x,y ne seront pas étudiées ici ;

    cad dans ce cours d’introduction, les difficultés rencontrées pour assurer "les mêmes conditions initiales"

    , ne seront pas traitées ici, à ce stade de l’investigation ; par contre le participant est invité à y réfléchir...

    4/

    IDEM pour l’espace-temps considéré ; on restera "classique"

     ; cad non relativiste

    5/

    IDEM pour la version d’interprétation de la mesure : celle de Bohr sera choisie

    6/

    On restera le plus simple possible, mais sans sacrifier la rigueur ici indispensable

    7/

    ETC... Participez, en posant vos questions

    Merci d’avance pour toute contribution


    • vote
      Mao-Tsé-Toung Mao-Tsé-Toung 5 juillet 00:52

      "la parabole parcourue par un obus dans un espace euclidien

      "
      °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
      @Mao-Tsé-Toung
      Pour ceux qui ont toujours des difficultés à me comprendre, les questions sous-entendues ici sont évidentes :
      A notre échelle macroscopique, les équations nous donnent pour la trajectoire de l’obus : une parabole qui tient compte des conditions initiales

      A l’échelle microscopique, qu’en est-il pour l’électron ?

      qu’en est-il pour le photon ?
      Ont-ils des trajectoires comparables à celles du monde macroscopique

       ?


    • vote
      mat-hac mat-hac 5 juillet 14:09

      @Mao-Tsé-Toung
      En politique aussi :
      https://fr.wikipedia.org/wiki/Corpuscule


    • vote
      Mao-Tsé-Toung Mao-Tsé-Toung 6 juillet 05:04
      mat-hac 5 juillet 14:09

      @Mao-Tsé-Toung
      En politique aussi :
      https://fr.wikipedia.org/wiki/Corpuscule

      °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
      @mat-hac
      Je ne comprends pas ce que vous voulez nous dire !

      Merci


    • vote
      JL 5 juillet 13:42

      l’électron, le photon : ’’Ont-ils des trajectoires comparables à celles du monde macroscopique’’

       Je ne comprends pas la question : le photons voyagent dans l’espace intersidéral : c’est pas ça le monde macroscopique ?

       

      La trajectoire d’un objet de masse "m" animé d’une vitesse "v" est une conique déterminée à la fois et seulement par le vecteur de sa vitesse linéaire instantanée et le vecteur gravitationnel local.

       

      Je suppose que si la valeur de "m" tend vers l’infini, du fait que "g" l’accélération due à la gravité est indépendante de la masse (cf. vieux débat masse "grave" vs masse "inerte") cette accélération n’a pas de raison d’être différente (cf. la plume et le plomb dans le vide), et donc la nature de la trajectoire non plus.

       

      Si sur terre nous pouvons observer de visu les trajectoires paraboliques des boulets de canons et pas celles des rayons lumineux, c’est tout simplement que la vitesse de ces objets est beaucoup trop grande pour que le phénomène se manifeste à notre "petite" échelle d’observateurs humains.


      • vote
        Mao-Tsé-Toung Mao-Tsé-Toung 6 juillet 03:53
        JL 5 juillet 13:42
        1/

        l’électron, le photon : ’’Ont-ils des trajectoires comparables à celles du monde macroscopique’’

         Je ne comprends pas la question : le photons voyagent dans l’espace intersidéral : c’est pas ça le monde macroscopique ?

         2/

        La trajectoire d’un objet de masse "m" animé d’une vitesse "v" est une conique déterminée à la fois et seulement par le vecteur de sa vitesse linéaire instantanée et le vecteur gravitationnel local.

         

        Je suppose que si la valeur de "m" tend vers l’infini, du fait que "g" l’accélération due à la gravité est indépendante de la masse (cf. vieux débat masse "grave" vs masse "inerte") cette accélération n’a pas de raison d’être différente (cf. la plume et le plomb dans le vide), et donc la nature de la trajectoire non plus.

         3 :

        Si sur terre nous pouvons observer de visu les trajectoires paraboliques des boulets de canons et pas celles des rayons lumineux, c’est tout simplement que la vitesse de ces objets est beaucoup trop grande pour que le phénomène se manifeste à notre "petite" échelle"d’observateurs humains.

        °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
        @JL
        1/
        LES "BOITES" 1, 2 SONT ICI des expériences de laboratoire ; elles sont donc préparées pour que l’on applique les lois de la MQ à l’électron comme au photon !
        Il ne faut jamais oublier les conditions initiales, en partant des canons !
        Le formalisme -calculs dans l’espace de Hilbert avec l’équation de Schrodinger-

        de la MQ va nous dire ce qu’IL EN EST des dites TRAJECTOIRES ; puis la mesure permettra de vérifier les calculs !
        C’est à ce moment là seulement que l’on comparera les TRAJECTOIRES avec les conditions MACRO, dans l’esprit de l’exercice que je propose !
        2/
        La trajectoire d’un objet de masse "m" animé d’une vitesse "v"

        EST ICI une parabole ; encore une fois sans oublier les conditions initiales

         !

        3/
        Ce n’est pas la question  :

        tout l’exercice porte sur la comparaison avec la quantique ; la MACRO étant considérée comme connue & simplement rappelée !

        Merci pour votre contribution


      • vote
        Mao-Tsé-Toung Mao-Tsé-Toung 6 juillet 06:44

        @Mao-Tsé-Toung
        La 3ième BOITE avec un "vrai" corpuscule de la meme masse que celle de l’électron !
        on devrait me répondre que cela est impossible à fabriquer ; donc expérience de pensée obligatoirement ! Mais cette 3ième BOITE

        étant considérée comme MACRO, non préparée : si cette expérience pouvait se faire, on obtiendrait la parabole, en tenant compte évidemment des conditions initiales et finales identiques à celles que rencontre un "vrai"

        obus !

        Pourquoi tout cela ?
        pour présenter la "dualité" onde/corpuscule

        en précisant bien d’entrée qu’il n’y a pas de corpuscule

        comme la petite bille QUE j’ai imaginée, dans le monde quantique !

        On devrait donc dire que l’électron, par exemple, n’est ni une onde, ni un corpuscule... mais qu’il se comporte tantôt

        comme onde, tantôt

        comme corpuscule

         ! Et cela débouche sur la recherche prioritaire des métaphysiciens :
        quel est le statut ontologique de l’électron

         ; à savoir son être ?!

        TOUT SE TIENT dans mon exposé !

        NB . — être

        & se comporter ce n’est pas, a priori, du tout la même chose ici !


      • vote
        JL 6 juillet 09:27

        @Mao-Tsé-Toung
         
         merci pour vos réponses, que je vais relire attentivement.


      • vote
        Mao-Tsé-Toung Mao-Tsé-Toung 7 juillet 05:12

        Comme nous le laisse sous-entendre EK, roi de l’anecdote quantique, les mathématiques servent surtout à alimenter les mathématiciens, mangeurs de LANGOUSTES

         ! Cela les met dans d’excellentes dispositions pour nous pondre une mathématique

         exclusivement "UTILITAIRE" ?— qui permettra d’améliorer la Physique, qui permettra de fabriquer
        des Frigos dernier cri... pour entreposer les dites LANGOUSTES... etc, etc (tout ceci répété en boucle indéfiniment)

        En citant ainsi -en fanfare un génial polytechnicien sans intérêt, EK, notre épistémologue de mes deux, rend caduque toute interprétation sacrée de la Métaphysique...

        C’est ESSENTIEL ici pour nous montrer -s’il en était encore besoin le coté profane de notre université qui diplôme les gus comme EK, du titre, combien ronflant, d’épistémologue...

        A peine -et seulement pour faire savant nous lâche-t-il :
        Pythagore* ? Les mathématiques c’est le monde

        Nous vivons bien une FIN DU MONDE (KY), age administratif, où au lieu de chercher à comprendre des géants comme Pythagore*, nous parlons de LANGOUSTES

        & de FRIGOS pour remplir notre panse... tout en promouvant un véganisme marchand... !

        Il faut abandonner vaillamment, une fois pour toutes, ces rives nauséabondes du progrès technique non contrôlé, qui témoignent avant tout de notre naufrage universitaire, qui purement livresque, a perdu toute trace de ses origines sacrées !

        CQFD
        -------------------------------------------------------

        *Pythagore  :
        voyons ce qu’en dit WIKI (je me propose de commenter les textes qui suivent, puisque mon École cite abondamment le souvenir sacré de Pythagore**

        )

        *Pythagore (en grec ancien Πυθαγόρας / Pythagóras) est un réformateur religieux et philosophe présocratique qui serait né aux environs de 580 av. J.-C. à Samos, une île de la mer Égée au sud-est de la ville d’Athènes ; on établit sa mort vers 495 av. J.-C., à l’âge de 85 ans. Il aurait été également mathématicien et scientifique selon une tradition tardive. Le nom de Pythagore (étymologiquement, Pyth-agoras : « celui qui a été annoncé par la Pythie »), découle de l’annonce de sa naissance faite à son père lors d’un voyage à Delphes.

        L’âme, la transmigration des âmes

        Pour Pythagore, le corps (sôma) est un tombeau (sêma), à la fois prison et « signe » ou « protection » de l’âme117 : cela est bien une thèse pythagoricienne, pas orphique118. Philolaos : « Les anciens théologiens et devins témoignent eux aussi que c’est en punition de certaines fautes que l’âme a été attelée au corps et ensevelie en lui comme un tombeau. »

        L’âme est un nombre, en ce sens qu’elle est harmonie, bonne proportion, combinaison des propriétés composant le corps (c’est la théorie du pythagoricien Simmias dans le Phédon, 86 d, de Platon). Elle est vie, car mouvement.

        Pythagore pensait « que l’âme est immortelle ; ensuite, qu’elle passe dans d’autres espèces animales ; en outre, qu’à des périodes déterminées ce qui a été renaît, que rien n’est absolument nouveau, qu’il faut reconnaître la même espèce à tous les êtres qui reçoivent la vie. […] À beaucoup de ceux qui l’abordaient il rappelait la vie antérieure que leur âme avait jadis vécue avant d’être enchaînée à leur corps actuel. Et lui-même, par des preuves irrécusables, démontrait qu’il réincarnait Euphorbe, fils de Panthoos »

        D’où vient à Pythagore sa théorie de la transmigration (« παλιγγενεσία ») des âmes ? d’Orphée ? de Phérécyde de Syros ? depuis l’Inde ? On l’ignore. Pythagore a indiqué ses existences antérieures...

        « Il (Pythagore) racontait sur lui-même les choses suivantes : il avait été autrefois Aithalidès et passait pour le fils d’Hermès ; Hermès lui avait dit de choisir ce qu’il voulait, excepté l’immortalité. Il avait donc demandé de garder, vivant comme mort, le souvenir de ce qui lui arrivait. Ainsi dans sa vie, il se souvenait de tout, et une fois mort il conservait des souvenirs intacts. Plus tard, il entra dans le corps d’Euphorbe et fut blessé par Ménélas. Et Euphorbe disait qu’il avait été Aithalidès [fils d’Hermès], et qu’il tenait d’Hermès ce présent et cette manière qu’avait l’âme de passer d’un lieu à un autre, et il racontait comment elle avait accompli ses parcours, dans quelles plantes et quels animaux elle s’était trouvée présente, et tout ce que son âme avait éprouvé dans l’Hadès, et ce que les autres y supportaient. Euphorbe mort, son âme passa dans Hermotime qui, voulant lui-même donner une preuve, retourna auprès des Branchidées et pénétrant dans le sanctuaire d’Apollon, montra le bouclier que Ménélas y avait consacré (il disait en effet que ce dernier, lorsqu’il avait appareillé de Troie, avait consacré ce bouclier à Apollon), un bouclier qui était dès cette époque décomposé, et dont il ne restait que la face en ivoire. Lorsque Hermotime mourut, il devint Pyrrhos, le pécheur délien ; derechef, il se souvenait de tout, comment il avait été auparavant Aithalidès, puis Euphorbe, puis Hermotime, puis Pyrrhos. Quand Pyrrhos mourut, il devint Pythagore et se souvint de tout ce qui vient d’être dit »

        — Diogène Laërce, VIII, 5.

        Dans sa théorie de la transmigration des âmes, Pythagore admet un type de réincarnation comparable à celle conçue dans l’hindouisme ou le jaïnisme, car sa croyance en la métempsycose correspond à une âme qui peut provenir et entrer dans un corps non humain, végétal ou animal :

        « Un jour, passant près de quelqu’un qui maltraitait son chien, on raconte qu’il [Pythagore] fut pris de compassion et qu’il adressa à l’individu ces paroles : ’« Arrête et ne frappe plus, car c’est l’âme d’un homme qui était mon ami, et je l’ai reconnu en entendant le son de sa voix » »

        — Diogène Laërce, VIII, 36.

        **L’école pythagoricienne fondée par Pythagore (580-495 av. J.-C.) en Grande-Grèce constitue une confrérie à la fois scientifique et religieuse : le pythagorisme repose en effet sur une initiation et propose à ses adeptes un mode de vie éthique et alimentaire, ainsi que des recherches scientifiques sur le cosmos.




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